《その213》クロスキャスト（１）: C++，C++/CX に挑戦！

2017年12月30日

《その213》クロスキャスト（１）

　クロスキャスト

　下記のプログラムの説明を通して、クロスキャストの働きを確認したいと思います。

　抽象クラス Singer は、
　　　データメンバ name、
　　　純粋仮想デストラクタ ~Singer、
それと、
　　　純粋仮想関数 sing, 関数perform を持っています。

　sing は歌う関数です。
　　（実際には "歌声 ♪" のようなテキストが表示されるだけですが (;^ω^A ）
　perform は、挨拶してから歌う関数です。

　抽象クラス Player は、
　　　純粋仮想デストラクタ ~Player と
　　　関数 play
だけで構成されています。

　play は演奏する関数です。
　　（実際には "演奏 ♪" のようなテキストが表示されるだけですが (;^ω^A ）
　play の演奏音は、"演奏 ♪ ♪ ♪" です。

　Singer_typeAクラスは、クラス Singer の public派生です。
　　　コンストラクタでデータメンバ name を設定します。そして、
　　　関数 sing の歌声を定義します。
　sing の歌声は、 "歌声 ♪♪♪♪♪" です。

　Singer_typeBクラスは、多重継承クラスです。
クラス Singer，クラス Player の２つから public派生しています。
　　　コンストラクタでデータメンバ name を設定します。そして、
　　　関数 sing の歌声を定義します。
　sing の歌声は "歌声 ♪　♪　♪" で、Singer_typeA の sing とは少し違っています。

　main関数では、
　　　Singer_typeA の asano と tohno、
　　　Singer_typeB の michi と nakai の４人を定義しています。
そして、Singer*型のポインタ a[i] で４人を指し、
　　　　　a[i]->perform();
として、動的に関数 perform を呼び出しています。その結果、
　Singer_typeA の２人の歌は、"歌声 ♪♪♪♪♪"
　Singer_typeB の２人の歌は、"歌声 ♪　♪　♪" となっています。

　クラス Player の資産を継承している Singer_typeB の２人は、歌だけでなく演奏もできるのですが、Singer*型のポインタで指されているので、クラス Singer の資産しか使えず、演奏できません。
　そこで、クロスキャスト
　　　　　dynamic_cast<Player*>(a[i])
を試しています。Singer*型から Player*型へのキャストです。
キャストに失敗すれば、空ポインタが返されますから ★ の箇所の if文は実行されません。

　dynamic_cast演算子を用いると、多重継承を行った２つの親へのポインタ間のクロスキャストが成功します。
クロスキャストが成功し、得られた Player*型のポインタ p で
　　　　　p->play();
とすることで、演奏させることが可能になります。


// ------------------------------------
#include <string>
#include <iostream>

class Singer {
protected:
    std::string name;
public:
    Singer(std::string str) : name(str) { }
    virtual ~Singer() = 0;
    virtual void sing() const = 0;
    void perform() const {
        std::cout << name << "です！ よろしく。\n";
        sing();
    }
};
Singer::~Singer() { }


class Player {
public:
    virtual ~Player() = 0;
    void play() {
        std::cout << "演奏 ♪  ♪  ♪\n";
    }
};
Player::~Player() { }


class Singer_typeA : public Singer {
public:
    Singer_typeA(std::string str) : Singer(str) { }
    void sing() const {
        std::cout << "歌声 ♪♪♪♪♪\n";
    }
};


class Singer_typeB : public Singer, public Player {
public:
    Singer_typeB(std::string str) : Singer(str) { }
    void sing() const {
        std::cout << "歌声 ♪  ♪  ♪\n";
    }
};


int main() {
    Singer* a[] = {
        new Singer_typeA("asano"),
        new Singer_typeA("tohno"),
        new Singer_typeB("michi"),
        new Singer_typeB("nakai"),
    };

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        a[i]->perform();
/*★*/  if (Player* p = dynamic_cast<Player*>(a[i]))
            p->play();
        std::cout << '\n';
        delete a[i];
    }
}
// ------------------------------------